基于虛擬儀器的氣敏材料性能檢測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、工業(yè)化進(jìn)程給人們的生活環(huán)境帶來(lái)了越來(lái)越多的空氣污染,這也為氣體檢測(cè)技術(shù)提出了更高的要求。氣敏傳感器是檢測(cè)有害、有毒氣體的重要元件,而氣敏材料的氣敏特性決定著其檢測(cè)精度的高低,因此對(duì)氣敏材料氣敏特性的精確測(cè)試成為氣體環(huán)境檢測(cè)的關(guān)鍵。
　　隨著計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展,利用計(jì)算機(jī)軟件搭建起來(lái)的虛擬測(cè)控儀器,正在逐漸取代傳統(tǒng)儀器,在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)測(cè)試領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。LabVIEW做為一款成熟的虛擬儀器平臺(tái),包含了豐富的高

2、級(jí)數(shù)學(xué)分析庫(kù),在編程方式上更加直觀,且含有多種接口可以連接不同設(shè)備,有利于搭建整套測(cè)試系統(tǒng)。
　　本文提出了一種基于虛擬儀器的氣敏材料性能檢測(cè)系統(tǒng),系統(tǒng)硬件由數(shù)據(jù)采集卡和氣敏材料測(cè)試電路共同構(gòu)成。介紹了氣敏材料的發(fā)展和分類,分析了氣敏材料的氣敏機(jī)理,詳細(xì)描述了氣敏材料的主要參數(shù)和特性以及影響氣敏材料特性的主要因素。硬件部分根據(jù)實(shí)際測(cè)試需求,數(shù)據(jù)采集卡選用研華公司研發(fā)的PCI-1711多功能數(shù)據(jù)采集卡,并對(duì)每種氣敏材料搭建單獨(dú)的測(cè)試

3、電路。另外,通過(guò)分析系統(tǒng)硬件可能存在的干擾,采取了一定的抗干擾措施。軟件部分以LabVIEW為開(kāi)發(fā)平臺(tái),通過(guò)設(shè)置基礎(chǔ)參數(shù)控制數(shù)據(jù)采集模塊;經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比,數(shù)據(jù)預(yù)處理采用小波軟閾值濾波對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行去噪處理;利用瞬態(tài)分析方法對(duì)靈敏度曲線進(jìn)行分析,得到氣敏材料的靈敏度、響應(yīng)時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間;利用高斯擬合分析加熱電壓對(duì)氣敏特性的影響,得到最佳加熱電壓;通過(guò)在不同氣體中靈敏度的比較,分析氣體的選擇性。
　　對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了硬件誤差測(cè)試和系統(tǒng)整體測(cè)